钢纤维加到混凝土里,能在一定程度上减少水泥的用量,不过它会让材料本身更重,耐锈蚀的能力也变差了,这样一来,材料能用的地方也就变少了一些。碳纤维和钢纤维可不一样,它有好多很棒的性能,像强度高、模量高、化学性质稳定,而且比重还小。在混凝土里,碳纤维和基体结合得更好,在碱性很强的环境里也不会有性能变化,和钢纤维比起来,它的化学稳定性更好,不用担心被侵蚀腐蚀。但就是因为它和混凝土结合得太好,而且纤维直径又小,所以在混凝土里分散不太均匀。更麻烦的是,碳纤维生产成本很高,在实际使用的时候就受到了很大的限制。
和刚性纤维混凝土相比,如果纤维的弹性模量降低了,那对材料力学性能的提升作用就没那么好了。不过和普通混凝土比起来,柔性纤维混凝土有这些好处:第一,柔性纤维混凝土的抗拉强度、弯拉强度和抗剪强度都能提高一些;第二,柔性纤维能大大减少混凝土早期的收缩裂缝,对温度裂缝和长期收缩裂缝也有减少作用;第三,柔性纤维混凝土裂缝出现后的变形性能有明显改善,极限应变会提高,弯曲韧性和断裂韧性提高得很显著;第四,柔性纤维混凝土的收缩、徐变变形比普通混凝土要小一些;第五,因为柔性纤维能限制混凝土里微裂纹的产生和变大,所以柔性纤维混凝土的抗疲劳、抗冲击、抗冻融还有抗渗性能都能在不同程度上得到提高。
我国对柔性纤维增强混凝土的研究是从二十世纪八十年代开始的,在国内科研人员的不断努力下,这方面的研究有了很明显的进展。现在,混凝土里常用的合成纤维有聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维还有聚酯纤维等等,植物纤维主要有剑麻纤维、木纤维、稻草这些。